Знание-сила, 2008 № 01 (967) - [10]
Мительштедт: Законы природы — это артефакты, с помощью которых мы пытаемся постичь реальность во всей ее сложности и целостности. В природных феноменах мы отличаем простое и универсальное (законы) от сложного и характерного (начальные и краевые условия).
— А можем ли мы понять, является ли наш мир продуктом законов природы или же наоборот?
Мительштедт: Законы природы, которые мы стремимся выявить и сформулировать, должны действовать независимо от места и времени во всех возможных мирах. Они действовали еще до рождения нашего мира, и будут действовать до его скончания, да и после того. Так что именно они определили становление нашего мира — они сотворили наш мир.
Александр Грудинкин
Мир наших констант
Фундаментальные константы — основа теоретической физики, но их природа загадочна. Если бы хоть одна из них немного изменилась, в нашей Вселенной никогда бы не зародилась жизнь. Неужели мы живем в космосе, который и впрямь создан неким Творцом? А, может, нам повезло, и мир случайно возник таким, каков он есть? Или наша Вселенная окружена множеством параллельных миров, наделенных самыми разными свойствами?
Над решением этой проблемы давно бьются физики, философы, богословы. Физические константы поразительно точно согласованы друг с другом. Если бы они были хоть немного иными, то не возникло бы ни звезд, ни планет, ни живых существ, ни, разумеется, ученых, пытающихся понять тайны мироздания. Мы живем во Вселенной, где при малейшем изменении любой из констант жизнь пресеклась бы. И, тем не менее, мы живем в этой Вселенной. Так неужели та уникальная комбинация законов природы и физических констант, давшая нам жизнь, абсолютно случайна? Этот вопрос все чаще обсуждается на страницах научных изданий.
«Хотя физические константы — это всего лишь числа, на самом деле они гораздо больше, чем просто числа. Они — тайный шифр, с помощью которого мы, наверное, когда-нибудь разрешим загадку мироздания, — полагает Джон Бэрроу, профессор Кембриджского университета и автор вышедшего недавно бестселлера «1 х 1 мироздания». — Физические константы кодируют фундаментальные тайны Универсума. Они выражают вкупе пределы нашего знания и незнания. С одной стороны, мы готовы все точнее измерять значения этих констант, а, с другой стороны, истолковать их не можем — не объяснили до сих пор смысла ни одной из констант».
Эти наборы цифр, именуемые константами, скрывают от нас последнюю тайну мироздания. Система констант напоминает затейливо выстроенный карточный домик. Пока ни одна карта не дрогнет, непоколебимо высится вся постройка. Однако стоит изменить положение хоть одной карты, как конструкция зашатается и рухнет.
Физики любят и ненавидят константы одновременно. Теоретическая наука немыслима без них, но ученых язвит мысль, что некоторые константы открыты их коллегами «на кончике пера» — добавлены в уравнения «ради стройности теории».
В учебниках физики к константам такое же благоговейное отношение, как в Книге книг к десяти заповедям Господним. Что же такое эти загадочные величины? Они и впрямь универсальны? «Если говорить о физике, они суть высшее откровение, которое может быть явлено разумным существам, населившим Вселенную», — отозвался о них Бэрроу. Почему же константы приняли те значения, какие приняли? И могут ли они стать иными, то есть измениться, если они — константы?
Мир, созданный Homo technicus, основан на наших представлениях о законах, действующих в природе, на знании их. Физические константы — неотъемлемая часть этих законов, их обязательная составляющая. Если сравнить мир, который «построил Бог», с домом, который горазд построить любой Джек, то законы природы — это строительный план, по которому будет возводиться дом, а константы — то, что скрепляет отдельные части дома, будь то клей, раствор, гвозди и винты. Физические константы, как выразился обозреватель немецкого журнала «Bild der Wissenschaft», это «цемент мироздания». Их можно назвать еще и PIN- кодом нашей Вселенной, без знания которого не откроются ее тайны. Их точное знание нужно для того, чтобы объяснять, постигать и предсказывать явления, наблюдаемые в природе, а также чтобы проверять справедливость научных теорий и гипотез.
Пока же невозможно даже оценить, сколько всего существует подобных констант. Во-первых, очевидно, удалось отыскать еще не все константы, а, во-вторых, некоторые из них, считающиеся фундаментальными, видимо, можно свести к другим константам или получить путем сложных математических вычислений.
В Стандартной модели элементарных частиц насчитывается 26 констант, измеренных экспериментальным путем и используемых в теоретических расчетах. Немалую часть их составляют значения массы элементарных частиц — кварков, лептонов, бозонов. Уже сейчас теоретики косо смотрят на эту «табель мер и весов», считая, что 26 констант в одной только квантовой физике — явный перебор.
А ведь на уровне кварков и лептонов мир не кончается. Константы есть и в Макрокосме. Пока никто не скажет, сколько их требуется, чтобы скрепить неколебимые устои мироздания. Всего в новейшем перечне, который составила группа известных физиков — Макс Тегмарк, Энтони Агирре, Мартин Рис и нобелевский лауреат Фрэнк Вильчек, — содержится 11 космологических констант.
